高第学期物理能力训练

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精物理物理能力训练（1）高考资源网1．求解通过薄金属板的电流产生的磁场的磁感强度如图一所示，一宽为b的薄金属板，其电流为I.试求：在薄板的平面上，距板的一边为r的点P的磁感强度。解:在薄金属板所在的平面内,以点P为原点O，做轴如图二所示，现将薄金属板分割成宽度为的长直线电流，其电流为该线电流在P点激发的磁感强度为所有线电流在点P激发的磁场的方向均相同,因而点P的磁感强度B为这表明，在时，可将宽度为b的载流薄金属板视作载流线，B的分布曲线如图三.2．证明霍尔电场强度与稳恒电场强度之比试证明霍尔电场强度与稳恒电场强度之比这里为材料的电阻率,n为载流子的数密度。分析:在导体内部，稳恒电场推动导体中的载流子定向运动形成电流,由欧姆定律的微分形式，稳恒电场强度与电流密度应满足其中是导体的电阻率。当电流流过位于稳恒磁场中的导体时，载流子受到洛仑兹力的作用，导体侧面出现电荷积累,形成霍尔电场，其电场强度为其中V是载流子定向运动的速率。根据导体内部的电流密度由上述关系可得到要证明的结果.证明：由分析可知,在导体内部的稳恒电场强度为由霍尔效应，霍尔电场强度为因为载流子定向运动的方向与磁感强度正交，故，因而3．求解半导体载流子的浓度载流子浓度是半导体材料的重要参数,工艺上通过控制三价或者五价掺杂原子的浓度，来控制P型或者N型半导体的载流子浓度。利用霍尔效应可以测量载流子的浓度或者类型。如图所示一块半导体材料样品,均匀磁场垂直于样品表面,样品中通过的电流为I,现在测得霍尔电压为,证明样品载流子浓度为证明：通电半导体中的载流子在洛仑兹力的作用下，逐渐积累在相距为b的导体两侧，形成霍尔电压而流经导体横截面S(S=bd）的电流为由此可得到,载流子的浓度为4．将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力．图甲中O点为单摆的固定悬点,将传感器接在摆球与O点之间，现将小摆球(可视为质点)拉到A点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，则摆球将在竖直面内的A、B、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置，∠AOB＝∠COB＝α，α＜10°且是未知量．图乙表示由计算得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，且图中t＝0时刻为摆球从A点开始运动的时刻．试根由T＝2πeq\r(\f(l,g）)得l＝eq\f(gT2，4π2)＝0.4m(2)在A点：F1＝mgcosα ①在B点:F2－mg＝mv2/l ②A→B过程中机械能守恒，所以mgl(1－cosα）＝eq\f（1，2）mv2 ③解得：3mg＝F2＋2F∴m＝0。05kg（3）由②式可得v＝eq\r（\f(F2l，m)－gl)＝0.283m/s5．“仁者乐山，智者乐水．”在节假日远离都市走进山水，尽情地融入大自然是许多现代都市人的首选．一游艇在平静的湖面上高速行驶，游艇的尾部用较长的细绳拴住一个浮标，浮标在水的作用下不停在水面上做小幅度的摆动．游艇上的乘客经过询问工作人员得知快艇的速度和绳长后，数了浮标摆动的次数并根据自己的手表记下了对应的时间，然后他很快地计算出了